陳崢蓉，黃燕波，農(nóng)成萬，趙飛

（欽州市氣象局，廣西 欽州535000）

1 引言

北部灣地區(qū)屬于南亞熱帶季風(fēng)海洋性氣候區(qū),它是由廣西沿海、廣東雷州半島、海南西部，以及越南東北部所圍成的半封閉大海灣。北部灣沿海地區(qū)通常指的是廣西南部的海岸帶，包括北海、欽州、防城港三個主要城市。北部灣沿海處于海陸交界，海岸線曲折婉轉(zhuǎn)，形成了眾多的發(fā)展優(yōu)良港口作業(yè)區(qū)，其中防城港、欽州港、北海港、鐵山港比較有名。這些港口的海上運輸和發(fā)展、對外貿(mào)易、海洋漁業(yè)在廣西經(jīng)濟的發(fā)展占了重要位置。受低緯度和中高緯度天氣系統(tǒng)交替影響，北部灣天氣氣候復(fù)雜多變，因此北部灣海域也是氣象災(zāi)害出現(xiàn)最頻繁、最嚴(yán)重的地區(qū)之一。臺風(fēng)、大風(fēng)、寒潮、海霧等海洋氣象災(zāi)害，嚴(yán)重威脅著海上生產(chǎn)活動的安全，阻礙北部灣沿海和海岸帶經(jīng)濟和社會的發(fā)展，所以做好北部灣沿海和海岸帶的氣象要素預(yù)報非常重要。

其中，沿海和海面大風(fēng)要素預(yù)報是沿海港口作業(yè)最為敏感的氣象預(yù)報要素。船舶進(jìn)入大風(fēng)浪區(qū)域航行時，大風(fēng)可導(dǎo)致船舶劇烈的運動、降速、航向不穩(wěn)定，以及由此引發(fā)的其他操縱方面的困難，甚至出現(xiàn)難以意料的危險。大風(fēng)不僅直接影響對船舶的離靠港以及港區(qū)的和海上的作業(yè)，也會影響港區(qū)作業(yè)，造成集裝箱或貨架的傾斜等危險；此外，大風(fēng)還會對通訊、電力等設(shè)施造成危害，安全保障不到位的情況下還可能造成人員傷亡。由此可見，風(fēng)力等級超過船舶、作業(yè)條件的標(biāo)準(zhǔn)，就會變成惡劣天氣，給港口企業(yè)和貨運船只所帶來的經(jīng)濟損失。

為了降低這種損失，必須研究相關(guān)的定量數(shù)據(jù)，制定出有效的預(yù)報指標(biāo)，并根據(jù)可行的預(yù)報方法，制作相關(guān)的氣象信息提前通知港口調(diào)度部門，讓港口調(diào)度部門根據(jù)天氣預(yù)報信息為船舶、港口轉(zhuǎn)運等提供良好的到崗時間和合理的作業(yè)安排，有效利用“天時”要素，即節(jié)省作業(yè)時間，又能避免不必要的損失，進(jìn)而提高港口作業(yè)經(jīng)濟效益。

本文根據(jù)專業(yè)用戶訪問調(diào)研、文獻(xiàn)等調(diào)查資料以及北部灣沿海港口專業(yè)服務(wù)經(jīng)驗，總結(jié)得到一些北部灣沿海港口作業(yè)氣象服務(wù)大風(fēng)服務(wù)指標(biāo)。為解決如何利用大風(fēng)預(yù)報指標(biāo)來開展港口專業(yè)氣象預(yù)報預(yù)警問題，通過實踐經(jīng)驗結(jié)論，可利用ECWMF細(xì)網(wǎng)格模式產(chǎn)品和TREC反演風(fēng)場資料來制作港口大風(fēng)要素專業(yè)氣象服務(wù)，作為開展港口大風(fēng)要素專業(yè)服務(wù)精準(zhǔn)預(yù)報的智能設(shè)計研究一種方式。

2 港口行業(yè)大風(fēng)氣象服務(wù)指標(biāo)的確定

港口行業(yè)大風(fēng)氣象服務(wù)指標(biāo)的制定，除了船舶、機械本身承載能力，還需要考慮人工作業(yè)在港口作業(yè)各種場景下的生產(chǎn)安全允許的風(fēng)力級別。因此，根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料、防城港與欽州港港務(wù)集團等調(diào)查信息，得到表1 中的港口各種情況一般作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所允許的風(fēng)速參考值。

根據(jù)表1 中的風(fēng)速參考值，以及經(jīng)驗服務(wù)方式和港口用戶反饋信息，制定出表2 中的港口氣象服務(wù)風(fēng)力等級指標(biāo)和服務(wù)方式。

3 港口行業(yè)大風(fēng)氣象服務(wù)指標(biāo)的應(yīng)用

3.1 大風(fēng)要素服務(wù)指標(biāo)應(yīng)用的難點

由于沿海海島觀測站點較少，海洋上風(fēng)資料實況數(shù)據(jù)基本處于無觀測，目前衛(wèi)星、雷達(dá)等預(yù)報技術(shù)水平對海洋大風(fēng)預(yù)報的研究還是比較少，所以沿海和海上大風(fēng)災(zāi)害預(yù)報能力仍十分薄弱，預(yù)報及警報在精細(xì)度、準(zhǔn)確度和時效性等方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)前港口作業(yè)精準(zhǔn)化需求。由此看，無法制作沒有監(jiān)測的沿海和海洋港口或區(qū)域，制定出的大風(fēng)要素服務(wù)指標(biāo)缺乏應(yīng)用意義。

3.2 大風(fēng)要素服務(wù)指標(biāo)應(yīng)用可行方式

為給港口作業(yè)部門提供更為細(xì)致、周到的服務(wù)，建立與港口作業(yè)相關(guān)的客觀定量化、精細(xì)的專業(yè)氣象預(yù)報是十分必要的。

表1 港口各種情況一般作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)所允許的風(fēng)速參考值

表2 氣象服務(wù)風(fēng)力等級指標(biāo)和服務(wù)方式

近兩年，通過對ECWMF 細(xì)網(wǎng)格模式風(fēng)資料產(chǎn)品的解釋應(yīng)用，72小時內(nèi)的925hPa風(fēng)資料能比較好地模擬北部灣錨地原油過駁海面風(fēng)形勢。雖然可能偶爾出現(xiàn)誤差較大的陣風(fēng)風(fēng)力，但925hPa 層的ECWMF 細(xì)網(wǎng)格模式風(fēng)資料作為數(shù)值預(yù)報場已經(jīng)能夠滿足業(yè)務(wù)的需求，并可以利用08 時和20 時的ECWMF細(xì)網(wǎng)格模式的起報場資料，來比較和檢驗無風(fēng)場觀測區(qū)域的風(fēng)信息。

近兩年，通過實踐應(yīng)用，使用6分鐘更新頻率的雷達(dá)TREC反演風(fēng)場產(chǎn)品能夠很好的反映出無觀測站區(qū)域的風(fēng)資料信息。一些文章也指出，TREC 風(fēng)場與實況監(jiān)測的風(fēng)資料存在10%～20%的誤差，對于沒有監(jiān)測站點的海洋，這個雷達(dá)風(fēng)場反演產(chǎn)品能有效反映沿海和海洋大風(fēng)監(jiān)測和預(yù)報流場的信息，已達(dá)到分析目的。

目前利用ECWMF 細(xì)網(wǎng)格模式風(fēng)資料和雷達(dá)TREC 反演風(fēng)場產(chǎn)品，仍沿用人工分析。如果能夠?qū)CWMF 細(xì)網(wǎng)格模式風(fēng)資料和雷達(dá)TREC 反演風(fēng)場產(chǎn)品導(dǎo)入某平臺，再根據(jù)制定的氣象服務(wù)風(fēng)力等級指標(biāo)設(shè)置格點化的區(qū)域預(yù)警提醒閾值，只要某格點出現(xiàn)了超過指標(biāo)的預(yù)警，就進(jìn)行分顏色或分區(qū)域提示預(yù)警預(yù)報，進(jìn)而開展不需要人工預(yù)報的大風(fēng)專業(yè)氣象服務(wù)，實現(xiàn)降低人力服務(wù)成本、提高服務(wù)的工作效率和質(zhì)量的目的。

3.3 大風(fēng)要素服務(wù)指標(biāo)應(yīng)用的可行方式的不足

雖然直接利用ECWMF 細(xì)網(wǎng)格模式風(fēng)資料和雷達(dá)TREC 反演風(fēng)場產(chǎn)品，有提高區(qū)域精準(zhǔn)化大風(fēng)預(yù)報的優(yōu)點，但是依然需重視無原始風(fēng)資料的預(yù)報誤差，仍要重視傳統(tǒng)的預(yù)報理論分析，防止災(zāi)害性大風(fēng)預(yù)報誤差幾率增加，盡可能地確保港口安全生產(chǎn)作業(yè)。

此外，由于大風(fēng)出現(xiàn)的天氣環(huán)流形勢有所不同，主要有偏北大風(fēng)、西南大風(fēng)、臺風(fēng)的大風(fēng)、強對流下的大風(fēng)這四種不同天氣形勢下的大風(fēng)。應(yīng)該根據(jù)大風(fēng)穩(wěn)定離開或不穩(wěn)定持續(xù)的特點，適當(dāng)開展做大風(fēng)要素的提前6h 或延遲6h 預(yù)報。避免因信息理解誤差，而存在港口作業(yè)調(diào)度存在的僥幸生產(chǎn)作業(yè)心理，防范各種不穩(wěn)定安全生產(chǎn)因素。因此做好港口大風(fēng)要素專業(yè)氣象服務(wù)，應(yīng)重視經(jīng)驗總結(jié)，熟練掌握各種天氣形勢下的大風(fēng)預(yù)報的一般規(guī)律，把預(yù)報工作做在前面，與服務(wù)單位密切聯(lián)系，又注意監(jiān)控沿海大風(fēng)情況，把一般性與特殊性相結(jié)合，不忽略特殊性的大風(fēng)預(yù)報。

4 小結(jié)

（1）港口行業(yè)大風(fēng)氣象服務(wù)指標(biāo)的確定，要深入了解港口作業(yè)的行業(yè)特點，除了參考從船舶、機械本身的承載能力，還需要考慮人力作業(yè)資源在港口作業(yè)各種場景下的生產(chǎn)安全允許的風(fēng)力級別。

（2）直接利用ECWMF 細(xì)網(wǎng)格模式風(fēng)資料和雷達(dá)TREC反演風(fēng)場產(chǎn)品得到港口作業(yè)風(fēng)監(jiān)測和預(yù)報資料，可以根據(jù)制定的港口行業(yè)大風(fēng)氣象服務(wù)指標(biāo)，未來可以采取計算機提取指標(biāo)，進(jìn)行專業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品的智能化提醒開發(fā)，實現(xiàn)提高港口作業(yè)氣象服務(wù)的工作效率和質(zhì)量。

（3）做好港口大風(fēng)要素專業(yè)氣象服務(wù)，應(yīng)重視經(jīng)驗總結(jié)，熟練掌握各種天氣形勢下的大風(fēng)預(yù)報的一般規(guī)律，與服務(wù)單位密切聯(lián)系，又注意監(jiān)控沿海大風(fēng)情況，把一般性與特殊性相結(jié)合，不忽略特殊性的大風(fēng)的提前預(yù)報預(yù)測。